supersymmetrische

_supersymmetrie_, in deeltjesfysica vaak aangeduid als supersymmetrische theorieën, is een hypothetisch raamwerk dat een symmetrie tussen bosonen en fermionen voorstelt. Voor elk boson bestaat een fermionische partner en voor elk fermion een bosonische partner. Deze partneren komen samen in zogeheten supermultiplets en worden toegepast in modellen zoals het Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM). De onderliggende wiskunde breidt de Poincaré-algebra uit met de generatoren Q die bosonen in fermionen en omgekeerd laten transformeren. In de praktijk wordt gewerkt met superspace en supervelden, met chirale multiplets en vectormultiplets als belangrijkste bouwstenen.

Belangrijke motieven voor SUSY zijn onder meer het oplossen van het hiërarchieprobleem: door de partnerdeeltjes leveren quantumcorrecties balans, zodat de Higgs-massa niet extreem verloopt. Daarnaast bevordert SUSY de unificatie van de krachten bij hoge energie en levert het vaak een kandidaat voor donkere materie (het lichtste supersymmetrische deeltje, de LSP). Omdat partnerdeeltjes nog niet zijn waargenomen, moet SUSY gebroken worden; dit leidt tot soft-breaking-termin die de partnermassa’s verhogen.

De meest onderzochte realisaties zijn MSSM en NMSSM, evenals varianten zoals gauge-mediated modellen; eveneens speelt supergravity een rol als theorie van lokale SUSY. Experimenten hebben tot nu toe geen onbetwiste bevestiging opgeleverd; de LHC heeft strikte grenzen gelegd aan de massa’s van vele partnerdeeltjes en delen van de parameterruimte zijn uitgesloten. Desondanks blijft SUSY een invloedrijk onderwerp in theoretische en kosmologische studies.